Система спутниковой навигации ГЛОНАСС

Кашкаров А.П.

Глобальная навигационная спутниковая система (ГЛОНАСС), 
разработанная в советское время для военных целей, сегодня 
активно применяется в транспортной инфраструктуре. Главная задача ГЛОНАСС - определять местоположение и скорость 
движения в современных электронных устройствах, дополнена полезным многоуровневым функционалом, доступным для 
осуществления контроля и безопасности. С помощью данной 
книги вы сможете ознакомиться с новыми инновационными 
разработками по этой теме, научитесь «расшифровывать» данные со спутников, получите ответы на актуальные для специалистов отрасли вопросы по функционалу, выбору, монтажу и 
эксплуатации ГЛОНАСС-систем.
Издание предназначено для широкого круга читателей.

www.дмк.рф

Интернет-магазин
www.dmkpress.com

Книга-почтой:
orders@alians-kniga.ru

Оптовая продажа:
“Альянс-книга“
(499)782-3889
books@alians-kniga.ru

Система спутниковой навигации
ГЛОНАСС

Система спутниковой
навигации
ГЛОНАСС
9 785970 605974

ISBN 978-5-97060-597-4

А. П. Кашкаров

Система  
спутниковой навигации 
ГЛОНАСС

Москва, 2018

УДК 628.9
ББК 31.924
 
К31

Кашкаров А. П.

К31
Система спутниковой навигации ГЛОНАСС. – М.: ДМК Пресс, 
2018. – 96 с.
ISBN 978-5-97060-597-1

Глобальная навигационная спутниковая система (ГЛОНАСС), 

разработанная в советское время для военных целей, сегодня активно применяется в транспортной инфраструктуре. Главная задача ГЛОНАСС - определять местоположение и скорость движения 
в современных электронных устройствах, дополнена полезным 
многоуровневым функционалом, доступным для осуществления 
контроля и безопасности. С помощью данной книги вы сможете 
ознакомиться с новыми инновационными разработками по этой 
теме, научитесь «расшифровывать» данные со спутников, получите 
ответы на актуальные для специалистов отрасли вопросы по функционалу, выбору, монтажу и эксплуатации ГЛОНАСС-систем.

Издание предназначено для широкого круга читателей.

УДК 628.9
ББК 31.924

Все права защищены. Любая часть этой книги не может быть воспроизведена 

в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного 
разрешения владельцев авторских прав.

Материал, изложенный в данной книге, многократно проверен. Но, поскольку 

вероятность технических ошибок все равно существует, издательство не может гарантировать абсолютную точность и правильность приводимых сведений. В связи 
с этим издательство не несет ответственности за возможные ошибки, связанные с использованием книги.

© Кашкаров А. П., 2017

ISBN 978-5-97060-597-1
© Оформление, издание, ДМК Пресс, 2018

СОДЕРЖАНИЕ

Вступление. Система спутниковой навигации,  
или Зачем нужна ГЛОНАСС ...................................................... 5

1  
Устройства ГЛОНАСС ..................................................... 10
1.1. Принцип действия системы безопасности  
ГЛОНАСС .............................................................................. 11

1.1.1. Cпорные вопросы ................................................ 13

1.2. Устройство ГЛОНАСС «Сигнал S-2551» ........................ 17

1.2.1. Назначение и функциональные  
возможности .................................................................. 17
1.2.2. Схема подключения к устройству  
«СИГНАЛ S-2551» дополнительного оборудования .... 20
1.2.3. Комплектация устройства ГЛОНАСС  
«Cигнал S-2551» ............................................................. 24
1.2.4. Практическое подключение устройства  
ГЛОНАСС «Cигнал S-2551» ............................................ 28

1.3. Сопутствующие системы транспортной  
безопасности ....................................................................... 31

1.3.1. Блок контроля и записи карт водителя .............. 31
1.3.2. Практика активации и применения  
тахографов с ГЛОНАСС в России .................................. 41

1.4. Противодействие системам ГЛОНАСС. Разбор  
эффективности .................................................................... 43

1.4.1. Как и чем заглушить ............................................ 43
1.4.2. Как проверить эффективность глушения .......... 44

2  
Управление системами ГЛОНАСС .............................. 46
2.1. Платформа Wialon ........................................................ 48
2.2. Проблемные вопросы ................................................... 48
2.3. Альтернативные устройства ГЛОНАСС  
и их периферийные датчики .............................................. 49

2.3.1. Устройство ГЛОНАСС СМАРТ S-2330 .................. 50
2.3.2. Устройство М2М-Cyber GLX ................................. 53
2.3.3. Устройство Гранит-навигатор-2.07..................... 55

2.4. Как не допустить обмана счетчика топлива  
на ГЛОНАСС ......................................................................... 59

СОВРЕМЕННЫЕ АНТЕННЫ СИСТЕМЫ ГЛОНАСС
4

2.5. Конкретные способы нейтрализации и защиты  
оборудования ГЛОНАСС ...................................................... 61
2.6. Практика управления периферийными  
устройствами ГЛОНАСС ...................................................... 63

2.6.1. GPS-датчики  ........................................................ 64
2.6.2. Транспортные терминалы  .................................. 64
2.6.3. Системы GPS-мониторинга  ............................... 64
2.6.4. GPS-датчик направления движения  
механизмов .................................................................... 64
2.6.5. Цифровой GPS-датчик температуры воздуха ..... 65

3  
Современные антенны системы ГЛОНАСС ............. 66
3.1. Приемная антенна ГЛОНАСС как элемент  
GPS-навигатора ................................................................... 67

3.1.1. Стандарты и различия ......................................... 67
3.1.2. Технические параметры различных антенн ...... 69

3.2. Разновидности внешних антенн для систем  
ГЛОНАСС .............................................................................. 70

3.2.1. Выбор антенн ГЛОНАСС ...................................... 70
3.2.2. Пассивные и активные антенны ......................... 89

3.3. Проблемные вопросы и перспективные  
разработки ........................................................................... 92
3.4. Рекомендации по монтажу антенн ГЛОНАСС ............ 93

Литература ................................................................................... 95

Вступление. Система спутниковой 
навигации, или Зачем нужна ГЛОНАСС

ГЛОНАСС расшифровывается как глобальная навигационная спутниковая 
система. Ее начали разрабатывать еще в советское время для военных 
целей, а в современной России активно применяют на различных видах 
транспортных средств, в том числе в сегменте транспортной безопасности. Сначала ее устанавливали морские суда и самолеты, а с 2013 года 
ГЛОНАСС стала обязательной для коммерческого грузового транспорта. 
Кроме того, эта система наблюдения устанавливается на объектах общественного транспорта и в автомобилях экстренных служб.
Главная задача ГЛОНАСС – определять местоположение и скорость 
движения транспортных объектов. С этой задачей система справляется. 
Важным и необходимым элементом системы служат орбитальные спутники, выведенные в космос ракетами-носителями. Получая сигнал от 
нескольких спутников сразу, наземный объект фиксирует свое положение и затем может быть отслежен. Поэтому лицам, которые получают 
непосредственно результаты контроля, помогает наземное оборудование, которое «расшифровывает» данные со спутников. Рассказ об этом 
наземном оборудовании – части комбинированной ГЛОНАСС – ждет вас 
в трех главах этой книги.
В США действует аналогичная по функционалу американская «GPS». 
Подобные системы есть (по принадлежности спутников) в Индии, Китае 
и других странах. На рис. В.0 показано, как развивают аналогичные системы в разных странах мира.

Рис. В.0. Системы ГЛОНАСС в разных странах мира

ВСТУПЛЕНИЕ. СИСТЕМА СПУТНИКОВОЙ НАВИГАЦИИ, ИЛИ ЗАЧЕМ НУЖНА ГЛОНАСС
6

Итак, сигналы с разных спутников, находящихся на орбите, поступают на Землю. Навигационные терминалы ГЛОНАСС, установленные 
на транспортных средствах, через антенны принимают их, определяют 
свое местоположение и по каналу GSM (сотовая связь) отправляют координаты на диспетчерский пункт. Для этого в каждом наземном подвижном терминале устанавливается SIM-карта, и владельцы устройств 
платят телефонным компаниям абонентскую плату, хотя цена абонентской платы обычно входит в стоимость ежемесячной оплаты услуг мониторинговой фирмы. Наземные терминалы или устройства ГЛОНАСС, 
как правило, оснащены не одним, а двумя блоками SIM и могут работать с любым сотовым оператором, включая и режим роуминга.
Для высокоточной спутниковой навигации GPS (GPRS – General Packed 
Radio Services) абонентское устройство должно постоянно принимать 
сигналы как минимум четырех спутников, находящихся на геостационарной орбите. Группировка спутников, передающих сигнал GPS, насчитывает более тридцати спутников. Группировка спутников ГЛОНАСС насчитывает двадцать один основной спутник и несколько резервных. Обе 
группировки постоянно наращиваются, а спутники совершенствуются, 
и на орбиту выводятся их новые типы, благодаря чему качество персональной навигации постоянно улучшается. В случае одновременного 
использования ГЛОНАСС и GPS навигация приобретает дополнительную 
надежность и точность в реальном времени.
Возникает вопрос: зачем нужно несколько спутников ГЛОНАСС?
Во-первых, двусистемность повышает почти вдвое точность определения местонахождения наземного устройства и надежность приема 
сигнала — навигационные системы работают по одинаковому принципу, 
но спутники располагаются на разных орбитах, поэтому сигналы не повторяют, а дополняют друг друга. Во-вторых, благодаря более высоким 
орбитам спутников ГЛОНАСС лучше принимает в северных широтах. Это 
подтвердили в Швеции, на севере Европы – в Скандинавии. В-третьих, 
у наземных устройств ГЛОНАСС есть довольно широкий сервисный 
функционал, и использование систем спутниковой навигации позволяет добиться экономии топлива, эффективного экономичного управления 
автопарком, повышает безопасность на дороге. Разберем этот пункт более подробно.
Главный положительный эффект, о котором нередко забывают писать 
в технических спецификациях, – психологический. Предполагается, что 
водитель на дороге ведет себя более дисциплинированно, когда знает, что 
за ним наблюдают из космоса. Навигационная система позволяет легко 
отследить превышение скорости или любое отклонение от маршрута, при 
осознании такого факта водителя уже не тянет погоняться или съездить 
«налево». Даже если это случилось, диспетчер может сразу это обнаружить 
и пресечь нарушение. Лично я с этим соглашаюсь лишь с определенными оговорками, как то: чтобы сказанное не выглядело догмой, навсегда 
данной и неподвижной, надо в каждой конкретной ситуации понимать 
(уточнять), что за ситуация, кому принадлежит объект транспортной инфраструктуры, какие именно стоят задачи по перевозке, что представляет 

ВСТУПЛЕНИЕ. СИСТЕМА СПУТНИКОВОЙ НАВИГАЦИИ, ИЛИ ЗАЧЕМ НУЖНА ГЛОНАСС
7

собой средство передвижения, и, наконец, главнейший вопрос, ибо все 
решают не деньги, а все-таки люди – даже в наше турбулентное время 
развитого гедонистического общества, ориентированного на удовольствия 
и потребление, – что за водитель. Вот такой комплекс факторов, включая 
и морально-деловые качества человека, его мотивацию, влияет на общий 
функционал системы, а также и на ее «технические» ошибки. Я не раз 
буду возвращаться на протяжении всей книги к этой теме, в том числе 
в плане рассмотрения конкретных вопросов – как эту самую ГЛОНАСС 
можно нейтрализовать хотя бы на время. А ведь можно!
На отечественных предприятиях разных форм собственности, занимающихся пассажирскими и грузовыми перевозками, внедрена система контроля местонахождения автобусов и подвижных транспортных 
средств, включая и грузовые «фуры», – ГЛОНАСС. Стабильно развивающаяся отечественная спутниковая система ГЛОНАСС и зарубежная система навигации GPS обеспечивают 97%-ное (и выше) спутниковое покрытие, что позволяет осуществлять навигацию буквально повсеместно. 
Благодаря развитию систем ГЛОНАСС навигация стала доступной самому широкому кругу гражданских потребителей.
Система мониторинга автотранспорта обеспечивает:
 •
ГЛОНАСС/GPS-слежение, управление и анализ текущего состояния 
контролируемых объектов;
 •
спутниковый контроль транспорта – соблюдение режимов работы;
 •
повышение эффективности использования транспортных средств 
и специальной техники;
 •
предотвращение возможности хищения топлива;
 •
снижение затрат и цены на ремонт транспорта;
 •
выявление недобросовестных работников;
 •
повышение эффективности планирования маршрутов и безопасности грузоперевозок; статистику и анализ деятельности автопарка и т. д.;
 •
ГЛОНАСС и GPS позволяют создавать специализированные отраслевые системы мониторинга транспорта.

Структурная схема навигационной системы 
ГЛОНАСС

GPRS (General Packed Radio Services) – услуга пакетной передачи данных по радиоканалу, позволяет постоянное подключение через GPRSтелефон к сети Интернет, причем абонент может звонить и принимать 
звонки, не прерывая соединения с Интернетом. Полезность этой услуги 
определяется возможностями сотового телефона или иного устройства: 
оно должно, как минимум, обладать хорошим дисплеем для полноценного отображения информации. Дальнейшее развитие технологии GPRS – 
EDGE. При помощи этой технологии скорость обмена данными возросла 
вдвое. Сегодня EDGE активно используется российскими операторами.

ВСТУПЛЕНИЕ. СИСТЕМА СПУТНИКОВОЙ НАВИГАЦИИ, ИЛИ ЗАЧЕМ НУЖНА ГЛОНАСС
8

Далее для сравнения рассмотрим две системы спутниковой навигации: NAVSTAR и ГЛОНАСС. Обе системы имеют два назначения – военное и гражданское, соответственно, излучают два типа сигналов с точностью 100 м и 10–15 м. В соответствии с назначением в каждой системе 
есть две базовые частоты — L1 (стандартной точности) и L2 (высокой 
точности).
Для NAVSTAR (GPS) L1 = 1575,42 МГц и L2 = 1227,6 МГц.
Для ГЛОНАСС L1 = 1602,56 до 1615,5 МГц и L2 = 1246,43 до 1256,53 МГц.
Надо вспомнить, что еще в 2007 году военные деятели нашей страны сняли ограничения на точность получаемых геоданных. Был сделан 
широкомасштабный переход от чисто военного режима использования 
служебных (некоммерческих) спутников, запущенных на орбиту Земли, 
к двойному, подразумевающему их использование гражданскими лицами в ГЛОНАСС. В то же время были сняты ограничения на определение 
точности координат. Нагрузка на ГЛОНАСС стала на 90% гражданской. 
Сегодня это вполне заметно, как и то, что при использовании этой системы возросли и возможности ее нейтрализации.
Согласно действующему законодательству, большая часть транспортных средств уже оснащена системами спутниковой навигации. Если 
помимо места водителя в транспортном средстве 8 и более мест для 
сидения и не используются тахографы, либо они не позволяют передавать актуальную информацию операторам данных согласно поправкам, внесенным в Федеральный закон от 10 декабря 1995 г. № 196-ФЗ 
«О безопасности дорожного движения» – они оснащаются ГЛОНАСС 
в обязательном порядке. То же касается и новых легковых автомобилей, 
с годом выпуска после 2015-го. К слову сказать, некоторое удорожание 
этих новых моделей (вне зависимости от марки машины) прямо связано 
с издержками производителя на ГЛОНАСС и монтаж, а также на лицензирование и поверку собственного или аффилированного оборудования. 
Сюда же – по той же логике – относится и удорожание некоторых услуг 
по перевозке пассажиров и грузов, чтобы «компенсировать» затраты на 
обслуживание ГЛОНАСС.
Как нередко бывает, и в этом ключе производитель перекладывает на 
потребителя издержки по «навязываемым» требованиям по оснащению 
автомобилей навигационной системой. Об этих аргументах вас также 
ждет разговор в книге. Установку оборудования, тестирование и оплату 
услуг связи должен был оплачивать владелец. В противном случае автоперевозчики не могли ни получить, ни продлить лицензию. Немногим 
известно, но это факт, что сейчас (август 2017 – во время написания 
книги) в Государственной Думе Российской Федерации прорабатывается закон об обязательном лицензировании транспортных перевозчиков, 
в том числе пассажирских перевозок. Такое в стране уже было, но после 
2011 года обязательное лицензирование «пассажирских» транспортных 
компаний было отменено, теперь вводится снова. И этот ожидаемый 
факт дает нашей книге актуальность с новой стороны.
Дополнительно Минтранс РФ разработал требования к электронным 
тахографам и аппаратуре спутниковой навигации, а также правила их 

ВСТУПЛЕНИЕ. СИСТЕМА СПУТНИКОВОЙ НАВИГАЦИИ, ИЛИ ЗАЧЕМ НУЖНА ГЛОНАСС
9

эксплуатации и контроля. Необходимые документы должно будет разработать правительство в течение года со дня принятия предложенных 
изменений.
Экономическая сторона дела определяется тем, что согласно ценам 
2017 года в регионе Санкт-Петербурга комплект спутниковой аппаратуры для пассажирского автотранспорта обходится примерно в 60 тысяч 
рублей. От 10 до 30 тысяч – в зависимости от опций – может стоить его 
установка. Суммарные (по всей стране) расходы на оснащение только 
«обязательных» машин могут превысить 60 млрд, а на обслуживание — 
более миллиарда. Бизнесменов, которые не будут соблюдать новых правил работы, обещают штрафовать на 50 тысяч рублей. Эта норма предусмотрена в новой статье Кодекса об административных правонарушениях Российской Федерации (КоАП РФ) под названием «Непредставление 
сведений о транспортных средствах, оснащенных тахографами и (или) 
аппаратурой спутниковой навигации, сведений о тахографах и (или) 
аппаратуре спутниковой навигации, которыми оснащены транспортные 
средства, информации, зарегистрированной тахографами и (или) аппаратурой спутниковой навигации».
Предпринимателям придется установить необходимое оборудование 
в автобусах и маршрутных такси до 1 июля 2018 года.
Сейчас за аппаратуру для одного транспортного средства, позволяющую передавать данные о месте нахождения, на рынке просят от 3,5 тыс. 
рублей. Установка обойдется еще в 1,5–2 тыс. рублей, хотя это можно 
сделать и самостоятельно. Тахографы значительно дороже: сам прибор 
стоит от 30 тыс. рублей, а за установку попросят от 4 до 10 тыс. рублей. 
В первой главе книги мы будем обсуждать и тахографы тоже, ведь современный электронный тахограф – это не бумажный круг, требующий специальной расшифровки (как было еще 15 лет назад), это современный 
электронный прибор, который с помощью микропроцессорного оборудования фиксирует, запоминает и в режиме реального времени передает 
информацию. Электронный тахограф оснащен выносной ГЛОНАСС-антенной, о разновидностях которых мы поговорим в третьей главе книги. 
Обмануть тахограф стало сложнее. Обо всем этом и о многом другом, не 
менее интересном, читайте в нашей книге.

ГЛАВА 
СТРАНИЦА
1  УСТРОЙСТВА ГЛОНАСС

2
Управление системами ГЛОНАСС
46
3
Современные антенны системы ГЛОНАСС
66

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ ГЛОНАСС
11

1.1. Принцип действия системы безопасности 
ГЛОНАСС

Одна из основных задач ГЛОНАСС – обеспечение безопасности. 
Есть и контрольные функции, и возможности слежения за объектом транспортной или иной подвижной инфраструктуры, и мы 
об этом будем говорить на протяжении всей книги. Но главное – 
безопасность. Задумана ГЛОНАСС совсем даже неплохо.
При аварии происходит автоматическая передача информации, 
включая точные координаты автомобиля, сначала в региональный коммуникационный узел (РКУ), которых планируется иметь 
в каждом регионе по нескольку десятков, а затем в федеральный 
навигационный информационный центр ФНИЦ. Оператор ФНИЦ 
формирует карточку происшествия с данным автовладельца и координатами места, откуда поступил сигнал тревоги, и переадресует 
вызов через ближайшую службу спасения через «систему 112». При 
этом сообщить об аварии можно и вручную, нажав кнопку «sos».
Затем включается диспетчерский пункт системы 112. Диспетчер инициативно производит переговоры с водителем (ГЛОНАСС 
оснащена обратной связью, микрофоном и динамиком, работающими в полнодуплексном (от англ. full-duplex) режиме – говорить 
и слушать можно одновременно) и по ситуации организует выезд 
служб экстренного реагирования – МЧС, ГИБДД, Скорая помощь 
(могут быть задействованы иные службы). Вот так оно задумано. 
Функционал схематически показан на рис. 1.1.

Спутники ГЛОНАСС
Сигнал поступает  
даже из тех районов, 
где нет сотовой связи

Датчики ДТП
Кнопки подачи сигнала 
тревоги в ручном режиме

Блок ЭРА ГЛОНАСС

Рис. 1.1. Функционал работы ГЛОНАСС в режиме обеспечения  
транспортной безопасности на дорогах